ใบกิจกรรมที่ 1 นักวิเคราะห์ระบบทางเทคโนโลยี
เพื่อให้เข้าใจ "ระบบเทคโนโลยี" ของเครื่องกรองน้ำดื่มได้ชัดเจนที่สุด เราสามารถวิเคราะห์ผ่านกระบวนการทำงานที่เป็นระบบ (Systems Approach) ซึ่งประกอบด้วย ตัวป้อน (Input) -> กระบวนการ (Process) -> ผลผลิต (Output)
นี่คือสรุปเจาะลึกระบบการทำงานและเทคโนโลยีไส้กรองที่นิยมใช้ในปัจจุบันครับ
ภาพรวมของเครื่องกรองน้ำทำงานโดยอาศัยหลักการทาง วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม และ เคมี ดังนี้:
ตัวป้อน (Input): น้ำดิบ (เช่น น้ำประปา, น้ำบาดาล) และพลังงานไฟฟ้า (สำหรับระบบ RO หรือ UV)
กระบวนการ (Process): การกรองผ่านชั้นวัสดุต่างๆ เพื่อดักจับตะกอน, ดูดซับสารเคมี, แลกเปลี่ยนประจุ, และการแยกสารละลายด้วยเยื่อเมมเบรน
ผลผลิต (Output): น้ำสะอาดที่ดื่มได้
ข้อมูลย้อนกลับ (Feedback): รสชาติของน้ำ, อัตราการไหล (ถ้าน้ำไหลช้าแปลว่าไส้กรองตัน), หรือค่า TDS (สารละลายในน้ำ) ที่วัดได้
เครื่องกรองน้ำส่วนใหญ่จะใช้ระบบ Multi-stage Filtration (การกรองหลายขั้นตอน) โดยเรียงลำดับจากหยาบไปละเอียด ดังนี้:
ขั้นตอนที่ 1: การกรองหยาบ (Sediment Filtration)
เทคโนโลยี: ไส้กรอง PP (Polypropylene)
หน้าที่: ด่านหน้าสุด ทำหน้าที่ดักจับ "ของแข็ง" ขนาดใหญ่ เช่น ฝุ่น, ทราย, โคลน, ตะไคร่น้ำ หรือสนิมเหล็กที่มากับท่อ
ความละเอียด: ประมาณ 5 ไมครอน
ขั้นตอนที่ 2: การดูดซับเคมี (Carbon Filtration)
เทคโนโลยี: Activated Carbon (คาร์บอนกัมมันต์) มีทั้งแบบเกล็ด (GAC) และแบบแท่ง (Block)
หน้าที่: คาร์บอนมีรูพรุนมหาศาล ทำหน้าที่ "ดูดซับ" กลิ่น, สี, คลอรีน, สารอินทรีย์ และยาฆ่าแมลง ทำให้น้ำไม่มีกลิ่นเหม็น
จุดเด่น: ทำให้น้ำมีรสชาติที่ดีขึ้น
ขั้นตอนที่ 2: การดูดซับเคมี (Carbon Filtration)
เทคโนโลยี: Activated Carbon (คาร์บอนกัมมันต์) มีทั้งแบบเกล็ด (GAC) และแบบแท่ง (Block)
หน้าที่: คาร์บอนมีรูพรุนมหาศาล ทำหน้าที่ "ดูดซับ" กลิ่น, สี, คลอรีน, สารอินทรีย์ และยาฆ่าแมลง ทำให้น้ำไม่มีกลิ่นเหม็น
จุดเด่น: ทำให้น้ำมีรสชาติที่ดีขึ้น
ขั้นตอนที่ 3: การลดความกระด้าง (Resin Softener)
เทคโนโลยี: Ion Exchange Resin (เรซิ่นแลกเปลี่ยนประจุ)
หน้าที่: ทำหน้าที่แลกเปลี่ยนประจุ โดยดึงเอา หินปูน (แคลเซียม, แมกนีเซียม) ออกจากน้ำ แล้วปล่อยประจุโซเดียมลงไปแทน
ผลลัพธ์: ลดคราบตะกรัน และทำให้น้ำมีความ "นุ่ม" ไม่ฝาดคอ
ขั้นตอนที่ 4: การกรองละเอียด (Membrane Filtration) - หัวใจสำคัญ
ในขั้นตอนนี้ จะแบ่งเทคโนโลยีออกเป็น 2 ค่ายใหญ่ๆ ที่นิยมที่สุด คือ:
A. ระบบ UF (Ultrafiltration)
ความละเอียด: 0.01 ไมครอน
การทำงาน: กรองแบคทีเรียและไวรัสได้ แต่ ยังเหลือแร่ธาตุ ไว้ในน้ำ
ข้อดี: ไม่ต้องใช้ไฟฟ้า, ไม่มีน้ำทิ้ง, ติดตั้งง่าย
B. ระบบ RO (Reverse Osmosis)
ความละเอียด: 0.0001 ไมครอน (ละเอียดกว่าเส้นผมคนถึง 500,000 เท่า)
การทำงาน: ใช้ปั๊มน้ำแรงดันสูงอัดน้ำผ่านเยื่อเมมเบรนที่ละเอียดมาก โมเลกุลของน้ำบริสุทธิ์เท่านั้นที่ผ่านไปได้ ส่วนสารปนเปื้อน โลหะหนัก และเชื้อโรคจะถูกขับออกทางท่อน้ำทิ้ง
ข้อดี: น้ำสะอาดบริสุทธิ์ที่สุด (Pure Water)
ข้อสังเกต: ต้องใช้ไฟฟ้า และมีน้ำทิ้ง
ขั้นตอนที่ 5: การฆ่าเชื้อหรือปรับสภาพ (Post-Treatment)
Post Carbon: ปรับรสชาติน้ำก่อนดื่มให้เป็นธรรมชาติ
UV (Ultraviolet): ใช้แสงยูวีฉายเพื่อฆ่าเชื้อโรคในวินาทีสุดท้ายก่อนน้ำออกจากก๊อก (เหมาะสำหรับพื้นที่ที่เชื้อโรคเยอะ)
เพื่อให้ระบบเทคโนโลยีทำงานได้ตามที่ออกแบบไว้ การเปลี่ยนไส้กรอง (Replacement) สำคัญที่สุด:
3-6 เดือน: เปลี่ยนไส้กรอง PP (ถ้าเห็นว่าเป็นสีน้ำตาลเข้มควรรีบเปลี่ยน)
6-12 เดือน: เปลี่ยนไส้กรอง Carbon และ Resin
12-24 เดือน: เปลี่ยนไส้กรอง Membrane (RO/UF)